(57)【要約】本発明の筒内圧推定装置は、筒内圧センサ６３を具備する内燃機関に適用され、吸気弁閉弁時点Ｔ２においてとり得る筒内圧の複数の候補値を吸気弁閉弁時筒内圧候補値として算出する手段と、吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までに筒内圧が辿り得る推移の複数の候補を筒内圧推移候補として吸気弁閉弁時筒内圧候補値に基づいて算出する手段と、吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までに筒内圧センサによって検出される筒内圧が辿った推移を検出筒内圧推移として算出する手段と、筒内圧推移候補と検出筒内圧推移とをそれぞれ比較してこれら筒内圧推移候補のうち検出筒内圧推移に一致すると認定することができる筒内圧推移候補を確定して該確定された筒内圧推移候補を算出するときに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧候補値を吸気弁閉弁時点の筒内圧として決定する手段とを具備する。
2011101984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室内の圧力を筒内圧として検出する筒内圧センサを具備する内燃機関において、吸気弁が閉弁した時点を吸気弁閉弁時点としたときに該吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力としてとり得る圧力の複数の候補値を吸気弁閉弁時筒内圧候補値として算出する吸気弁閉弁時筒内圧候補値算出手段と、吸気弁閉弁時点から予め定められた期間だけ後の時点を吸気弁閉弁後時点としたときに吸気弁閉弁時点から吸気弁閉弁後時点までに燃焼室内の圧力が辿り得る推移の複数の候補を筒内圧推移候補として前記吸気弁閉弁時筒内圧候補値算出手段によって算出された吸気弁閉弁時筒内圧候補値に基づいて算出する筒内圧推移候補算出手段と、吸気弁閉弁時点から吸気弁閉弁後時点までに前記筒内圧センサによって検出される筒内圧が辿った推移を検出筒内圧推移として算出する検出筒内圧推移算出手段と、前記筒内圧推移候補算出手段によって算出される筒内圧推移候補と前記検出筒内圧推移算出手段によって算出される検出筒内圧推移とをそれぞれ比較してこれら筒内圧推移候補のうち前記検出筒内圧推移に一致すると認定することができる筒内圧推移候補を確定して該確定された筒内圧推移候補を前記筒内圧推移候補算出手段が算出するときに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧候補値を吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力として決定する吸気弁閉弁時筒内圧決定手段とを具備する筒内圧推定装置。
【請求項２】
燃焼室内の圧力を筒内圧として検出する筒内圧センサを具備する内燃機関において、吸気弁が閉弁した時点を吸気弁閉弁時点としたときに該吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力としてとり得る圧力の複数の候補値を吸気弁閉弁時筒内圧候補値として算出する吸気弁閉弁時筒内圧候補値算出手段と、吸気弁閉弁時点から予め定められた期間だけ後の時点を吸気弁閉弁後時点としたときに該吸気弁閉弁後時点の燃焼室内の圧力としてとり得る圧力の複数の候補値を吸気弁閉弁後筒内圧候補値として前記吸気圧閉弁時筒内圧候補値算出手段によって算出された吸気弁閉弁時筒内圧候補値に基づいて算出する吸気弁閉弁後筒内圧候補値算出手段と、該吸気弁閉弁後筒内圧候補値算出手段によって算出される吸気弁閉弁後筒内圧候補値と吸気弁閉弁後時点において前記筒内圧センサによって吸気弁閉弁後筒内圧として検出される筒内圧とをそれぞれ比較してこれら吸気弁閉弁後筒内圧候補値のうち前記吸気弁閉弁後筒内圧に一致すると認定することができる吸気弁閉弁後筒内圧候補値を確定して該確定された吸気弁閉弁後筒内圧候補値を前記吸気弁閉弁後筒内圧候補値算出手段が算出するときに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧候補値を吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力として決定する吸気弁閉弁時筒内圧決定手段とを具備する筒内圧推定装置。
【請求項３】
吸気弁閉弁時点よりも予め定められた期間だけ前の時点を吸気弁閉弁前時点としたときに該吸気弁閉弁前時点の燃焼室内の圧力を下限吸気弁閉弁時筒内圧として算出すると共に吸気弁閉弁前時点において吸気弁が閉弁したと仮定したときの吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力を上限吸気弁閉弁時筒内圧として算出する上下限吸気弁閉弁時筒内圧算出手段をさらに具備し、前記吸気弁閉弁時筒内圧候補値算出手段が前記上下限吸気弁閉弁時筒内圧算出手段によって算出される下限吸気弁閉弁時筒内圧と上限吸気弁閉弁時筒内圧との間の圧力を吸気弁閉弁時筒内圧候補値として算出する請求項１または２に記載の筒内圧推定装置。
【請求項４】
前記内燃機関が燃焼室内に吸入される空気の圧力を吸気圧として検出する吸気圧センサをさらに具備し、前記上下限吸気弁閉弁時筒内圧算出手段が吸気弁閉弁前時点において前記吸気圧センサによって検出される吸気圧を下限吸気弁閉弁時筒内圧として算出する請求項３に記載の筒内圧推定装置。
【請求項５】
吸気弁閉弁前時点が吸気下死点である請求項３または４に記載の筒内圧推定装置。
【請求項６】
内燃機関が燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を具備し、吸気弁閉弁後時点が前記燃料噴射弁から燃焼室内に燃料を噴射する時点よりも前の時点である請求項１〜５のいずれか１つに記載の筒内圧推定装置。
【請求項７】
前記筒内圧推移候補算出手段が複数の筒内圧推移候補を並列計算によって算出する請求項１または３〜６のいずれか１つに記載の筒内圧推定装置。
【請求項８】
前記吸気弁閉弁後筒内圧候補値算出手段が複数の吸気弁閉弁後筒内圧候補値を並列計算によって算出する請求項２〜６のいずれか１つに記載の筒内圧推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の筒内圧推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃焼室に吸入される空気の量（以下この空気の量を「吸気量」という）を推定するための吸気量推定装置が特許文献１に開示されている。この吸気量推定装置では、物理法則などを用いて求められたモデル式を用いて吸気量が推定される。【０００３】
特許文献１に開示された吸気量推定装置では、吸気量を推定するために燃焼室内の圧力（以下この圧力を「筒内圧」という）が用いられる。そして、この筒内圧には、吸気弁が閉弁した時点の筒内圧も含まれている。したがって、特許文献１に開示された吸気量推定装置において吸気量を正確に推定するためには、吸気弁が閉弁した時点の筒内圧が正確に把握される必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７８３５９号公報
【特許文献２】特開２００５−３４４５１３号公報
【特許文献３】特開２００８−２５４０４号公報
【特許文献４】特開２００２−３３２８８５号公報
【特許文献５】特開２００５−２９１１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示された吸気量推定装置では、吸気量を推定するために吸気弁周りにおける空気の流れに関する流量係数も用いられる。そして、この流量係数は、吸気弁が閉弁した時点の筒内圧にも関係するパラメータである。上述したように、特許文献１に開示された吸気量推定装置において、吸気量を正確に推定するためには、吸気弁が閉弁した時点の筒内圧が正確に把握される必要があるのであるから、吸気弁が閉弁した時点の筒内圧を正確に推定するためには、吸気弁が閉弁した時点の筒内圧にも関係するパラメータである流量係数が正確な流量係数である必要があることになる。【０００６】
ところが、特許文献１に開示された吸気量推定装置において吸気量を正確に推定するために十分に正確な流量係数を求めるには、非常に多くの労力が必要である。また、吸気弁周りにおける空気の流れに関する流量係数は、僅かではあっても内燃機関毎に異なる。したがって、一般的には、特許文献１に開示された吸気量推定装置のように、吸気弁周りにおける空気の流れに関する流量係数を用いて吸気弁が閉弁した時点の筒内圧を正確に把握し、吸気量を正確に推定することは困難であると言える。そして、吸気量が燃焼室内における燃焼に関連するパラメータであることを考慮すれば、一般的には、特許文献１に開示された考え方に基づいて燃焼室内における燃焼に関連するパラメータを正確に把握し、また、特許文献１に開示された考え方に基づいて燃焼室内における燃焼自体を正確に把握することも困難であると言える。【０００７】
したがって、従来の技術には、燃焼室内における燃焼に関連するパラメータを正確に推定し又は予測し、あるいは、燃焼室内における燃焼自体を正確に推定し又は予測するために吸気弁が閉弁した時点の筒内圧を正確に把握することができないという問題点がある。【０００８】
こうした事情に鑑み、本発明の目的は、内燃機関の吸気弁が閉弁した時点の筒内圧を正確に推定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本願の１番目の発明は、燃焼室内の圧力を筒内圧として検出する筒内圧センサを具備する内燃機関において、吸気弁が閉弁した時点を吸気弁閉弁時点としたときに該吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力としてとり得る圧力の複数の候補値を吸気弁閉弁時筒内圧候補値として算出する吸気弁閉弁時筒内圧候補値算出手段と、吸気弁閉弁時点から予め定められた期間だけ後の時点を吸気弁閉弁後時点としたときに吸気弁閉弁時点から吸気弁閉弁後時点までに燃焼室内の圧力が辿り得る推移の複数の候補を筒内圧推移候補として前記吸気弁閉弁時筒内圧候補値算出手段によって算出された吸気弁閉弁時筒内圧候補値に基づいて算出する筒内圧推移候補算出手段と、吸気弁閉弁時点から吸気弁閉弁後時点までに前記筒内圧センサによって検出される筒内圧が辿った推移を検出筒内圧推移として算出する検出筒内圧推移算出手段と、前記筒内圧推移候補算出手段によって算出される筒内圧推移候補と前記検出筒内圧推移算出手段によって算出される検出筒内圧推移とをそれぞれ比較してこれら筒内圧推移候補のうち前記検出筒内圧推移に一致すると認定することができる筒内圧推移候補を確定して該確定された筒内圧推移候補を前記筒内圧推移候補算出手段が算出するときに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧候補値を吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力として決定する吸気弁閉弁時筒内圧決定手段とを具備する筒内圧推定装置である。【００１０】
この本願の１番目の発明では、吸気弁が閉弁した時点（すなわち、吸気弁閉弁時点）において、その時点の燃焼室内の圧力としてとり得る圧力の候補値（すなわち、吸気弁閉弁時筒内圧候補値）が複数個算出される。そして、吸気弁が閉弁した時点の燃焼室内の圧力が上記候補値それぞれであった場合に、吸気弁が閉弁した時点から或る期間が経過するまで（すなわち、吸気弁閉弁時点から吸気弁閉弁後時点まで）に燃焼室内の圧力が辿り得る推移の候補（すなわち、筒内圧推移候補）が複数個算出される。一方、筒内圧センサによって検出される燃焼室内の圧力に基づいて吸気弁が閉弁した時点から上記或る期間と同じ期間が経過するまで（すなわち、吸気弁閉弁時点から吸気弁閉弁後時点まで）に燃焼室内の圧力が辿った推移（すなわち、検出筒内圧推移）が算出される。そして、この算出された検出筒内圧推移と上記複数の筒内圧推移候補とが比較され、これら複数の筒内圧推移候補のうち、検出筒内圧推移に一致すると認定することができる筒内圧推移候補が確定される。そして、この確定された筒内圧推移候補を算出するときに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧候補値が吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力として決定されることになる。【００１１】
このように、本願の１番目の発明では、吸気弁が閉弁した時点でその時点の燃焼室内の圧力（すなわち、筒内圧）が特定されるのではなく、吸気弁が閉弁した時点ではその時点の筒内圧の候補値が複数個算出される。ここで、これら算出される筒内圧の候補値の中には、吸気弁が閉弁した時点の実際の筒内圧よりも高い候補値もあるし、吸気弁が閉弁した時点の実際の筒内圧よりも低い候補値もある。しかしながら、逆に言えば、これら算出される筒内圧の候補値の中には、吸気弁が閉弁した時点の実際の筒内圧に一致する候補値または略一致する候補値があるとも言える。【００１２】
そして、本願の１番目の発明では、吸気弁が閉弁した時点から或る期間が経過するまでの筒内圧の推移の候補（すなわち、筒内圧推移候補）が上記複数の筒内圧の候補値それぞれに対応して算出される。ここで、これら算出される筒内圧推移候補の中には、実際の筒内圧の推移から比較的大きく異なる候補もあるが、実際の筒内圧の推移に極めて近い候補もある。【００１３】
一方、本願の１番目の発明では、吸気弁が閉弁した時点から上記或る期間が経過するまでに筒内圧センサによって検出される筒内圧に基づいて、吸気弁が閉弁した時点から上記或る期間が経過するまでの筒内圧の推移（すなわち、検出筒内圧推移）が算出される。ここで、この算出される検出筒内圧推移は、それが実際の筒内圧の推移に完全に一致していなかったとしても、実際の筒内圧の推移に概ね一致している。【００１４】
そして、本願の１番目の発明では、この実際の筒内圧の推移に概ね一致している検出筒内圧推移と上記筒内圧推移候補とが比較され、検出筒内圧推移に一致すると認定することができる筒内圧推移候補が確定される。すなわち、これによれば、筒内圧センサによって検出された筒内圧の中に実際の筒内圧に正確に一致しない筒内圧があったとしても、筒内圧センサによって検出された筒内圧が全体として筒内圧推移候補と比較されるのであるから、検出筒内圧推移に一致すると認定することができる筒内圧推移候補として確定された筒内圧推移候補は、実際の筒内圧の推移に極めて近い候補であることになる。【００１５】
そして、本願の１番目の発明では、斯くして確定された筒内圧推移候補を算出するときに用いられた筒内圧の候補値が吸気弁が閉弁した時点の実際の筒内圧として決定される。すなわち、上述したように確定された筒内圧推移候補が実際の筒内圧の推移に極めて近い候補であるのであるから、この筒内圧推移候補を算出するときに用いられた筒内圧の候補値も吸気弁が閉弁した時点の実際の筒内圧に極めて近い候補値であることになる。【００１６】
したがって、本願の１番目の発明によれば、吸気弁が閉弁した時点の燃焼室内の圧力が正確に決定される。【００１７】
また、上記目的を達成するために、本願の２番目の発明は、燃焼室内の圧力を筒内圧として検出する筒内圧センサを具備する内燃機関において、吸気弁が閉弁した時点を吸気弁閉弁時点としたときに該吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力としてとり得る圧力の複数の候補値を吸気弁閉弁時筒内圧候補値として算出する吸気弁閉弁時筒内圧候補値算出手段と、吸気弁閉弁時点から予め定められた期間だけ後の時点を吸気弁閉弁後時点としたときに該吸気弁閉弁後時点の燃焼室内の圧力としてとり得る圧力の複数の候補値を吸気弁閉弁後筒内圧候補値として前記吸気圧閉弁時筒内圧候補値算出手段によって算出された吸気弁閉弁時筒内圧候補値に基づいて算出する吸気弁閉弁後筒内圧候補値算出手段と、該吸気弁閉弁後筒内圧候補値算出手段によって算出される吸気弁閉弁後筒内圧候補値と吸気弁閉弁後時点において前記筒内圧センサによって吸気弁閉弁後筒内圧として検出される筒内圧とをそれぞれ比較してこれら吸気弁閉弁後筒内圧候補値のうち前記吸気弁閉弁後筒内圧に一致すると認定することができる吸気弁閉弁後筒内圧候補値を確定して該確定された吸気弁閉弁後筒内圧候補値を前記吸気弁閉弁後筒内圧候補値算出手段が算出するときに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧候補値を吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力として決定する吸気弁閉弁時筒内圧決定手段とを具備する筒内圧推定装置である。【００１８】
この本願の２番目の発明では、吸気弁が閉弁した時点（すなわち、吸気弁閉弁時点）において、その時点の燃焼室内の圧力としてとり得る圧力の候補値（すなわち、吸気弁閉弁時筒内圧候補値）が複数個算出される。そして、吸気弁が閉弁した時点の燃焼室内の圧力が上記候補値それぞれであった場合に、吸気弁が閉弁した時点から或る期間が経過した時点（すなわち、吸気弁閉弁後時点）の燃焼室内の圧力としてとり得る圧力の候補値（すなわち、吸気弁閉弁後筒内圧候補値）が複数個算出される。そして、これら算出された吸気弁閉弁後筒内圧候補値と吸気弁閉弁後時点において筒内圧センサによって検出される筒内圧とが比較され、これら吸気弁閉弁後筒内圧候補値のうち、上記検出された筒内圧に一致すると認定することができる吸気弁閉弁後筒内圧候補値が確定される。そして、この確定された吸気弁閉弁後筒内圧候補値を算出するときに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧候補値が吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力として決定されることになる。【００１９】
このように、本願の２番目の発明では、吸気弁が閉弁した時点でその時点の燃焼室内の圧力（すなわち、筒内圧）が特定されるのではなく、吸気弁が開弁した時点ではその時点の筒内圧の候補値が複数個算出される。ここで、これら算出される筒内圧の候補値の中には、吸気弁が閉弁した時点の実際の筒内圧よりも高い候補値もあるし、吸気弁が閉弁した時点の実際の筒内圧よりも低い候補値もある。しかしながら、逆に言えば、これら算出される筒内圧の候補値の中には、吸気弁が閉弁した時点の実際の筒内圧に一致する候補値または略一致する候補値があるとも言える。【００２０】
そして、本願の２番目の発明では、吸気弁が閉弁した時点から上記或る期間が経過した時点（すなわち、吸気弁閉弁後時点）において筒内圧センサによって検出される筒内圧と上記吸気弁閉弁後筒内圧候補値とが比較され、上記検出された筒内圧に一致すると認定することができる吸気弁閉弁後筒内圧候補値が確定される。すなわち、吸気弁閉弁後時点では、筒内圧が比較的高くなっていることから、筒内圧センサは、実際の筒内圧に比較的正確に一致する筒内圧を検出することができる。このため、吸気弁閉弁後時点において筒内圧センサによって検出される筒内圧に一致すると認定することができる吸気弁閉弁後筒内圧候補値として確定された吸気弁閉弁後筒内圧候補値は、実際の筒内圧に極めて近い候補であることになる。【００２１】
そして、本願の２番目の発明では、斯くして確定された吸気弁閉弁後筒内圧候補値を算出するときに用いられた筒内圧の候補値が吸気弁が閉弁した時点の実際の筒内圧として決定される。すなわち、上述したように確定された吸気弁閉弁後筒内圧候補値が実際の筒内圧に極めて近い候補値であるのであるから、この吸気弁閉弁後筒内圧候補値を算出するときに用いられた筒内圧の候補値も吸気弁が閉弁した時点の実際の筒内圧に極めて近い候補値であることになる。【００２２】
したがって、本願の２番目の発明によれば、吸気弁が閉弁した時点の燃焼室内の圧力が正確に決定される。【００２３】
また、上記目的を達成するために、本願の３番目の発明は、上記１または２番目の発明において、吸気弁閉弁時点よりも予め定められた期間だけ前の時点を吸気弁閉弁前時点としたときに該吸気弁閉弁前時点の燃焼室内の圧力を下限吸気弁閉弁時筒内圧として算出すると共に吸気弁閉弁前時点において吸気弁が閉弁したと仮定したときの吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力を上限吸気弁閉弁時筒内圧として算出する上下限吸気弁閉弁時筒内圧算出手段をさらに具備し、前記吸気弁閉弁時筒内圧候補値算出手段が前記上下限吸気弁閉弁時筒内圧算出手段によって算出される下限吸気弁閉弁時筒内圧と上限吸気弁閉弁時筒内圧との間の圧力を吸気弁閉弁時筒内圧候補値として算出する筒内圧推定装置である。【００２４】
この本願の３番目の発明では、吸気弁が閉弁した時点（すなわち、吸気弁閉弁時点）よりも予め定められた期間だけ前の時点（すなわち、吸気弁閉弁前時点）の燃焼室内の圧力が下限吸気弁閉弁時筒内圧とされ、吸気弁が閉弁した時点において燃焼室内の圧力がとり得る圧力の候補値（すなわち、吸気弁閉弁時筒内圧候補値）が上記下限吸気弁閉弁時筒内圧以上の圧力として複数個設定される。ここで、吸気弁閉弁前時点の燃焼室内の圧力は、確実に吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力以下の圧力である。したがって、吸気弁閉弁時筒内圧候補値が上記下限吸気弁閉弁時筒内圧以上の圧力として複数個設定されれば、これら設定された候補値の中には、吸気弁閉弁時点の実際の燃焼室内の圧力に一致する候補値または略一致する候補値があることになる。【００２５】
一方、本願の３番目の発明では、吸気弁が閉弁した時点（すなわち、吸気弁閉弁時点）よりも予め定められた期間だけ前の時点（すなわち、吸気弁閉弁前時点）において吸気弁が閉弁したと仮定したときに吸気弁閉弁時点において燃焼室内の圧力がとる圧力が上限吸気弁閉弁筒内圧とされ、吸気弁が閉弁した時点において燃焼室内の圧力がとり得る圧力の候補値（すなわち、吸気弁閉弁時筒内圧候補値）が上記上限吸気弁閉弁時筒内圧以下の圧力として複数個設定される。ここで、吸気弁閉弁前時点において吸気弁が閉弁したと仮定したときに吸気弁閉弁時点において燃焼室内の圧力がとる圧力は、確実に吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力以上である。したがって、吸気弁閉弁時筒内圧候補値が上記上限吸気弁閉弁時筒内圧以下の圧力として複数個設定されれば、これら設定された候補値の中には、吸気弁閉弁時点の実際の燃焼室内の圧力に一致する候補値または略一致する候補値があることになる。【００２６】
したがって、本願の３番目の発明によれば、吸気弁が閉弁した時点の燃焼室内の圧力としてとり得る圧力として算出される複数の吸気弁閉弁時筒内圧候補値の中に、吸気弁が閉弁した時点の実際の燃焼室内の圧力に正確に一致する候補値が確実に含まれることになる。そして、これによれば、吸気弁が閉弁した時点の燃焼室内の圧力がより正確に決定される。【００２７】
また、上記目的を達成するために、本願の４番目の発明は、上記３番目の発明において、前記内燃機関が燃焼室内に吸入される空気の圧力を吸気圧として検出する吸気圧センサをさらに具備し、前記上下限吸気弁閉弁時筒内圧算出手段が吸気弁閉弁前時点において前記吸気圧センサによって検出される吸気圧を下限吸気弁閉弁時筒内圧として算出する筒内圧推定装置である。【００２８】
この本願の４番目の発明では、下限吸気弁閉弁時筒内圧が吸気弁が閉弁した時点よりも予め定められた期間だけ前の時点（すなわち、吸気弁閉弁前時点）において吸気圧センサによって検出される吸気圧を用いて設定される。ここで、吸気弁が閉弁する前の時点では、燃焼室内の圧力は燃焼室内に吸入される空気の圧力に等しい或いは略等しい。したがって、吸気弁閉弁前時点において吸気圧センサによって検出される吸気圧は、その時点の燃焼室内の圧力に一致し或いは略一致する。一方、吸気圧センサによって検出される吸気圧は、本発明において下限吸気弁閉弁時筒内圧を算出する目的以外の目的にも利用可能である。このため、本発明によれば、比較的簡単な構成でもって、下限吸気弁閉弁時筒内圧が算出されることになる。【００２９】
また、上記目的を達成するために、本願の５番目の発明は、上記３または４番目の発明のいずれか１つにおいて、吸気弁閉弁前時点が吸気下死点である筒内圧推定装置である。【００３０】
この本願の５番目の発明では、吸気弁閉弁前時点が吸気下死点とされる。したがって、これによれば、下限吸気弁閉弁時筒内圧に設定される吸気圧センサによって検出される吸気圧は、吸気下死点において吸気圧センサによって検出される吸気圧になり、吸気弁閉弁時点（すなわち、吸気弁が閉弁する時点）は、吸気下死点よりも後の時点になる。ここで、吸気下死点から吸気弁閉弁時点までの間、吸気弁は開弁しているものの燃焼室内の空気は少なからず圧縮される。また、仮に吸気下死点から吸気弁閉弁時点までの間に燃焼室内の空気が圧縮されなかったとしても、吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力が吸気下死点における燃焼室内の圧力よりも低いことはない。すなわち、吸気下死点において吸気圧センサによって検出される吸気圧は、吸気弁閉弁時点の燃焼室内の圧力以下の圧力である。したがって、本発明によれば、確実に、吸気弁閉弁時点の実際の燃焼室内の圧力以下の圧力が下限吸気弁閉弁時筒内圧に設定されることになる。そして、これによれば、吸気弁が閉弁した時点の燃焼室内の圧力がより正確に決定される。【００３１】
また、上記目的を達成するために、本願の６番目の発明は、上記１〜５番目の発明のいずれか１つにおいて、内燃機関が燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を具備し、吸気弁閉弁後時点が前記燃料噴射弁から燃焼室内に燃料を噴射する時点よりも前の時点である筒内圧推定装置である。【００３２】
この本願の６番目の発明によれば、吸気弁閉弁後時点（すなわち、吸気弁が閉弁した時点から或る期間が経過した時点）が燃料噴射弁から燃焼室内に燃料を噴射する時点よりも前の時点に設定される。このため、筒内圧推移候補（すなわち、吸気弁が閉弁した時点から或る期間が経過するまでの筒内圧の推移の候補）が算出される場合には、燃料噴射弁から燃焼室内に燃料が噴射される時点よりも前の時点までの筒内圧推移候補が算出され、吸気弁閉弁後筒内圧候補値（すなわち、吸気弁閉弁後時点の燃焼室内の圧力としてとり得る圧力の候補値）が算出される場合には、燃料噴射弁から燃焼室内に燃料が噴射される時点よりも前の時点の吸気弁閉弁後筒内圧候補値が算出されることになる。【００３３】
燃料噴射弁から燃焼室内に燃料が噴射された後は、燃焼室内において燃料の燃焼が生じることから、吸気弁閉弁後時点が燃料噴射弁から燃焼室内に燃料を噴射する時点に設定され或いはその時点よりも後の時点に設定されると、筒内圧推移候補を算出するために必要な筒内圧を算出するとき或いは吸気弁閉弁後筒内圧候補値を算出するときには、この燃料の燃焼が考慮されなければならない。しかしながら、このことは、筒内圧推移候補の算出の負荷または吸気弁閉弁後筒内圧候補値の算出の負荷を高くしてしまう。【００３４】
ところが、本願の６番目の発明によれば、吸気閉弁後時点が燃料噴射弁から燃焼室内に燃料を噴射する時点よりも前の時点に設定されているので、筒内圧推移候補を算出するために必要な筒内圧を算出するとき或いは吸気弁閉弁後筒内圧候補値を算出するときに、燃料の燃料を考慮する必要がない。このため、本発明によれば、比較的低い負荷でもって筒内圧推移候補または吸気弁閉弁後筒内圧候補値が算出されることになる。【００３５】
また、上記目的を達成するために、本願の７番目の発明は、上記１番目の発明または３〜６番目の発明のいずれか１つにおいて、前記筒内圧推移候補算出手段が複数の筒内圧推移候補を並列計算によって算出する筒内圧推定装置である。【００３６】
この本願の７番目の発明によれば、複数の筒内圧推移候補が並列計算でもって算出される。これによれば、比較的短時間で全ての筒内圧推移候補が算出可能であることから、時刻が吸気弁閉弁後時点に達するまでに確実に全ての筒内圧推移候補が算出される。【００３７】
また、上記目的を達成するために、本願の８番目の発明は、上記２〜６番目の発明のいずれか１つにおいて、前記吸気弁閉弁後筒内圧候補値算出手段が複数の吸気弁閉弁後筒内圧候補値を並列計算によって算出する筒内圧推定装置である。【００３８】
この本願の８番目の発明によれば、複数の吸気弁閉弁後筒内圧候補値が並列計算でもって算出される。これによれば、比較的短時間で全ての吸気弁閉弁後筒内圧候補値が算出可能であることから、時刻が吸気弁閉弁後時点に達するまでに確実に全ての吸気弁閉弁後筒内圧候補値が算出される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の筒内圧推定装置が適用される内燃機関の全体図である。
【図２】吸気弁の動作を示した図である。
【図３】第１実施形態に従った筒内圧の推移と筒内圧の推移の候補との比較を説明するための図である。
【図４】第１実施形態に従った吸気弁閉弁時筒内圧の推定を実行するフローチャートを示した図である。
【図５】第１実施形態に従った検出筒内圧推移の算出を実行するフローチャートを示す図である。
【図６】第２実施形態に従った吸気弁閉弁後検出筒内圧と吸気閉弁後筒内圧の候補値との比較を説明するための図である。
【図７】第２実施形態に従った吸気弁閉弁時筒内圧の推定を実行するフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図面を参照して本発明の筒内圧推定装置の実施形態について説明する。本発明の筒内圧推定装置が適用される内燃機関が図１に示されている。図１において、１０は、圧縮自着火式内燃機関（以下単に「内燃機関」という）である。内燃機関１０は、シリンダブロック、シリンダブロックロワケース、および、オイルパン等を含むシリンダブロック部２０と、このシリンダブロック部２０上に固定されるシリンダヘッド部３０と、シリンダブロック部２０に空気を供給するための吸気通路４０と、シリンダブロック部２０からの排気ガスを外部に放出するための排気通路５０とを具備する。
【００４１】
シリンダブロック部２０は、シリンダヘッド２１と、ピストン２２と、コンロッド２３と、クランクシャフト２４とを有する。ピストン２２は、シリンダ２１内で往復動し、当該ピストン２２の往復動がコンロッド２３を介してクランクシャフト２４に伝達され、これによってクランクシャフト２４が回転せしめられる。また、シリンダ２１の内壁面とピストン２２の上壁面とシリンダヘッド部３０の下壁面とによって、燃焼室２５が形成されている。
【００４２】
シリンダヘッド部３０は、燃焼室２５内に連通する吸気ポート３１と、この吸気ポート３１を開閉する吸気弁３２と、この吸気弁３２を駆動する吸気弁駆動機構３２ａと、燃焼室２５に連通する排気ポート３３と、この排気ポート３３を開閉する排気弁３４と、この排気弁３４を駆動する排気弁駆動機構３４ａと、燃料を燃焼室２５内に噴射する燃料噴射弁３７と、この燃料噴射弁３７に燃料を高圧で供給する蓄圧室３７ａと、この蓄圧室３７ａに燃料を圧送する燃料ポンプ３７ｂとを有する。吸気弁駆動機構３２ａおよび排気弁駆動機構３４ａは、駆動回路３８に接続されている。
【００４３】
吸気通路４０は、吸気ポート３１に接続された吸気枝管４１と、この吸気枝管４１に接続されたサージタンク４２と、このサージタンク４２に接続された吸気ダクト４３とを有する。サージタンク４２には、このサージタンク４２内の圧力（すなわち、燃焼室２５内に吸入される空気の圧力）を吸気圧として検出する吸気圧センサ６６が配置されている。また、吸気ダクト４３には、その上流端から順に、エアフィルタ４４と、スロットル弁４８とが配置されている。スロットル弁４８は、吸気ダクト４３に回転可能に取り付けられており、スロットル弁駆動用アクチュエータ４８ａによって駆動される。
【００４４】
排気通路５０は、排気ポート３３に接続された排気枝管４９と、この排気枝管４９に接続された排気管５１とを有する。排気管５１には、排気ガス中の成分を浄化する排気浄化触媒５２が配置されている。
【００４５】
さらに、内燃機関１０は、吸気ダクト４３内を流れる空気の流量を検出するエアフローメータ６１と、クランクシャフト２４の回転位相（すなわち、クランク角度）を検出するクランクポジションセンサ６２と、燃焼室２５内の圧力（以下この圧力を「筒内圧」ともいう）を検出する筒内圧センサ６３と、アクセルペダル６５の踏込量を検出するアクセル開度センサ６４と、電気制御装置（ＥＣＵ）７０とを具備する。クランクポジションセンサ６２は、クランクシャフト２４が１°回転する毎に幅狭のパルスを出力すると共にクランクシャフト２４が３６０°回転する毎に幅広のパルスを出力する。クランクポジションセンサ６２が出力するパルスに基づいて、内燃機関の回転数を算出可能である。
【００４６】
電気制御装置（ＥＣＵ）７０は、マイクロコンピュータからなり、双方向性バスによって互いに接続されたＣＰＵ（マイクロプロセッサ）７１と、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）７２と、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）７３と、バックアップＲＡＭ７４と、ＡＤ変換器を含むインターフェース７５とを有する。エアフローメータ６１とクランクポジションセンサ６２と筒内圧センサ６３とアクセル開度センサ６４とは、インターフェース７５に接続されている。
【００４７】
ところで、上述した内燃機関１０において、本発明の筒内圧推定装置は、以下のようにして吸気弁３２が閉弁した時点（以下この時点を「吸気弁閉弁時点」という）の燃焼室２５内の圧力（以下この圧力を「吸気弁閉弁時筒内圧」という）を推定する。
【００４８】
すなわち、内燃機関１０では、図２に示されているように、吸気弁３２は、吸気上死点ＴＤＣよりも若干前の時点（以下この時点を「吸気弁開弁時点」という）Ｔ１において開弁し、吸気下死点ＢＤＣよりも若干後の時点（以下この時点を「吸気弁閉弁時点」という）Ｔ２において閉弁するように吸気弁駆動機構３２ａによって駆動せしめられる。吸気弁３２が吸気弁開弁時点Ｔ１において開弁すると、吸気ポート３１を介して燃焼室２５内に空気が流入する。一方、吸気弁３２が吸気弁閉弁時点Ｔ２において閉弁すると、吸気ポート３１を介した燃焼室２５への空気の流入が停止せしめられる。したがって、本発明の筒内圧推定装置が推定する吸気弁閉弁時筒内圧は、吸気弁閉弁時点Ｔ２における燃焼室２５内の圧力である。
【００４９】
そして、本発明の筒内圧推定装置の１つの実施形態（以下「第１実施形態」という）では、まず、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧が取得される。ここで、吸気下死点ＢＤＣでは吸気弁３２が開弁しており、このときの筒内圧はサージタンク４２内の圧力に略等しいと見なせることから、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧は、吸気下死点ＢＤＣにおける筒内圧であると言える。
【００５０】
次いで、内燃機関１０では吸気下死点ＢＤＣにおいて実際には吸気弁３２は閉弁しないが、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気弁３２が閉弁したと仮定した場合に、吸気弁閉弁時点Ｔ２においてとり得る筒内圧が上記取得された吸気圧に基づいて理論的な計算によって算出される。
【００５１】
ここで、実際に吸気弁３２が閉弁した時点の燃焼室２５内の圧力（すなわち、吸気弁閉弁時筒内圧）について考察する。吸気弁３２が実際に閉弁する時点（すなわち、吸気弁閉弁時点Ｔ２）は、吸気下死点ＢＤＣよりも後の時点である。したがって、吸気下死点ＢＤＣから吸気弁閉弁時点までの間、吸気弁３２は開弁しているものの燃焼室２５内の空気は少なからず圧縮される。また、仮に吸気下死点ＢＤＣから吸気弁閉弁時点Ｔ２までの間に燃焼室２５内の空気が圧縮されなかったとしても、吸気弁閉弁時点Ｔ２の筒内圧が吸気下死点ＢＤＣにおける筒内圧よりも低いことはない。このため、吸気弁閉弁時筒内圧は、少なくとも、吸気下死点ＢＤＣにおける筒内圧以上であると言える。したがって、吸気弁閉弁時筒内圧は、上述したように吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出されて取得される吸気圧以上であることになる。
【００５２】
一方、仮に吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気弁３２が閉弁した場合、吸気下死点ＢＤＣから吸気弁閉弁時点Ｔ２までの間、燃焼室２５内の空気が圧縮されることになる。このため、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気弁３２が閉弁したものと仮定した場合の吸気弁閉弁時点Ｔ２の筒内圧は、吸気弁閉弁時点Ｔ２において吸気弁３２が閉弁した場合の筒内圧（すなわち、吸気弁閉弁時筒内圧）よりも高いか、或いは、少なくとも、それよりも低いことはない。したがって、吸気弁閉弁時筒内圧は、上述したように吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気弁３２が閉弁したものと仮定した場合に吸気弁閉弁時点Ｔ２においてとり得る筒内圧として上記取得された吸気圧に基づいて理論的な計算によって算出される筒内圧以下である。
【００５３】
したがって、第１実施形態において、吸気弁閉弁時筒内圧は、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出されて取得される吸気圧以上であって、且つ、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気弁３２が閉弁したと仮定した場合に吸気弁閉弁時点Ｔ２においてとり得る筒内圧として上記取得された吸気圧に基づいて理論的な計算によって算出される筒内圧以下である。
【００５４】
そこで、第１実施形態では、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出されて取得された吸気圧が下限吸気弁閉弁時筒内圧として設定されると共に吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気弁３２が閉弁したと仮定した場合に吸気弁閉弁時点Ｔ２においてとり得る筒内圧として上記取得された吸気圧に基づいて理論的な計算によって算出される筒内圧が上限吸気弁閉弁時筒内圧として設定される。そして、これら下限吸気弁閉弁時筒内圧と上限吸気弁閉弁時筒内圧との間の圧力のうちそれぞれ異なる所定の数の圧力が吸気弁閉弁時筒内圧の候補値として算出される。
【００５５】
そして、吸気閉弁時点から予め定められた期間だけ後の時点であって燃料噴射弁３７から燃焼室２５内に燃料が噴射される時点（以下この燃料が噴射される時点を「燃料噴射時点」という）の直前の時点（第１実施形態では、図２における時点Ｔ３）を「吸気弁閉弁後時点」と称したときに、吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までに筒内圧が辿り得る推移が、上述したように算出された所定の数の吸気弁閉弁時筒内圧の候補値に基づいて理論的な計算によって、吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までに筒内圧が辿る推移の候補（以下この候補を「筒内圧推移の候補」という）として算出される。すなわち、これによって、図３に示されているように、複数の筒内圧推移の候補Ｌ１〜Ｌｎが理論的に算出される。なお、このとき、複数の筒内圧推移の候補は、同時並行的に（すなわち、並列計算によって）算出される。
【００５６】
一方、図３に示されているように、吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までに筒内圧が辿った推移（以下この推移を「検出筒内圧推移」という）ＬＡが、吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までに筒内圧センサ６３によって検出された筒内圧に基づいて算出される。
【００５７】
そして、上述したように理論的に算出された複数の筒内圧推移の候補Ｌ１〜Ｌｎと上述したように算出された検出筒内圧推移ＬＡとがそれぞれ比較され、検出筒内圧推移ＬＡと一致すると認定することができる１つの筒内圧推移の候補が確定される。そして、この確定された筒内圧推移の候補を理論的に算出するときに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧の候補値が吸気弁閉弁時筒内圧として決定される。
【００５８】
斯くして、第１実施形態によれば、吸気弁閉弁時筒内圧、すなわち、吸気弁３２が閉弁した時点の燃焼室２５内の圧力が推定される。
【００５９】
ところで、吸気弁閉弁時筒内圧は、筒内圧センサ６３によっても検出されている。したがって、上述したように吸気弁閉弁時筒内圧を推定しなくても、吸気弁閉弁時点Ｔ２において筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧を吸気弁閉弁時筒内圧として決定すれば足りることになる。しかしながら、以下の理由から、吸気弁閉弁時点Ｔ２において筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧は、実際の吸気弁閉弁時筒内圧に正確には一致しない。
【００６０】
すなわち、筒内圧センサ６３は、一般的に、高い圧力を高い精度でもって検出することができる特性を有する。言い換えれば、筒内圧センサ６３は、一般的に、低い圧力を高い精度でもって検出することができない特性を有する。そして、吸気弁閉弁時点Ｔ２における筒内圧は比較的低いことから、筒内圧センサ６３は吸気弁閉弁時点Ｔ２の筒内圧を正確に検出することができない。こうした理由から、吸気弁閉弁時点Ｔ２において筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧は、実際の吸気弁閉弁時筒内圧に正確には一致しないのである。
【００６１】
また、上述したように、第１実施形態では、吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までに筒内圧が辿った推移（すなわち、検出筒内圧推移）が、吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までに筒内圧センサ６３によって検出された筒内圧に基づいて算出される。斯くして算出される検出筒内圧推移を構成する筒内圧の大部分（特に、時間的に後半の部分）は、比較的高い圧力である。したがって、斯くして算出される検出筒内圧推移の大部分は、実際の筒内圧推移に一致していることになる。
【００６２】
第１実施形態では、或る程度の高い確率でとり得る筒内圧推移の候補を理論的に複数算出し、斯くして算出された複数の筒内圧推移の候補うち検出筒内圧推移に一致すると認定することができる１つの筒内圧推移の候補を実際の筒内圧推移として確定する。上述したように、検出筒内圧推移の大部分は実際の筒内圧推移に一致していることから、斯くして確定された筒内圧推移は実際の筒内圧推移を正確に表していることになる。したがって、斯くして確定された筒内圧推移を理論的に算出するのに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧も実際の吸気弁閉弁時筒内圧を正確に表していることになる。このため、第１実施形態によれば、吸気弁閉弁時筒内圧を正確に推定することができる。
【００６３】
また、第１実施形態において、検出筒内圧推移に一致すると認定することができる筒内圧推移の候補を確定するときには、例えば、最小二乗法が用いられる。すなわち、この場合、最小二乗法を用いて検出筒内圧推移に最も近いと認定される筒内圧推移の候補が実際の筒内圧推移として確定される。
【００６４】
次に、第１実施形態に従った吸気弁閉弁時筒内圧の推定を実行するルーチンの一例について説明する。第１実施形態に従った吸気弁閉弁時筒内圧の推定には、例えば、図４および図５に示されているフローチャートが利用される。図４および図５のルーチンは、所定時間間隔毎に実行される。
【００６５】
図４のルーチンが開始されると、始めに、ステップ１００において、現在の時点Ｔが吸気下死点ＢＤＣである（Ｔ＝ＢＤＣ）か否かが判別される。ここで、Ｔ＝ＢＤＣであると判別されたときには、ルーチンはステップ１０１に進む。一方、Ｔ≠ＢＤＣであると判別されたときには、ルーチンはそのまま終了する。
【００６６】
ステップ１００においてＴ＝ＢＤＣであると判別されてルーチンがステップ１０１に進むと、吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧Ｐｉ（ＢＤＣ）が取得される。すなわち、これによって、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧Ｐｉ（ＢＤＣ）が取得されることになる。次いで、ステップ１０２において、ステップ１０１で取得された吸気圧Ｐｉ（ＢＤＣ）が下限吸気弁閉弁時筒内圧Ｐｃ（ＭＩＮ）として設定される。次いで、ステップ１０３において、ステップ１０１で取得された吸気圧Ｐｉ（ＢＤＣ）に基づいて理論的な計算によって上限吸気弁閉弁時筒内圧Ｐｃ（ＭＡＸ）が算出される。次いで、ステップ１０４において、ステップ１０２で設定された下限吸気弁閉弁時筒内圧Ｐｃ（ＭＩＮ）とステップ１０３で算出された上限吸気弁閉弁時筒内圧Ｐｃ（ＭＡＸ）との間の圧力が吸気弁閉弁時筒内圧（すなわち、吸気弁閉弁時点Ｔ２の筒内圧）の候補値Ｐｃｅ（Ｔ２）として算出される。次いで、ステップ１０５において、ステップ１０４で算出された吸気弁閉弁時筒内圧の候補値Ｐｃｅ（Ｔ２）に基づいて理論的な計算によって吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までの間に筒内圧が辿り得る推移の候補（すなわち、筒内圧推移の候補）Ｌｐｃｅ（Ｔ２〜Ｔ３）が算出される。
【００６７】
次いで、ステップ１０６において、現在の時点Ｔが吸気弁閉弁後時点Ｔ３である（Ｔ＝Ｔ３）か否かが判別される。ここで、Ｔ＝Ｔ３であると判別されたときには、ルーチンはステップ１０７に進む。一方、Ｔ≠Ｔ３であると判別されたときには、ルーチンはステップ１０６を再び実行する。すなわち、ルーチンは、ステップ１０６においてＴ＝Ｔ３であると判別されるまでステップ１０６の実行を繰り返す。
【００６８】
ステップ１０６においてＴ＝Ｔ３であると判別されてルーチンがステップ１０７に進むと、ステップ１０５で算出された筒内圧推移の候補Ｌｐｃｅ（Ｔ２〜Ｔ３）と図５のルーチンによって算出される検出筒内圧推移Ｌｐｃｄ（Ｔ２〜Ｔ３）とが比較されて検出筒内圧推移Ｌｐｃｄ（Ｔ２〜Ｔ３）に一致すると認定することができる筒内圧推移の候補Ｌｐｃｅ（Ｔ２〜Ｔ３）が吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までの間に筒内圧が辿った実際の筒内圧推移Ｌｐｃ（Ｔ２〜Ｔ３）として確定される。次いで、ステップ１０８において、ステップ１０７で確定された実際の筒内圧推移Ｌｐｃ（Ｔ２〜Ｔ３）を算出するのに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧の候補値Ｐｃｅ（Ｔ２）が実際の吸気弁閉弁時筒内圧Ｐｃ（Ｔ２）として決定され、ルーチンが終了する。
【００６９】
また、図５のルーチンが開始されると、始めに、ステップ２００において、現在の時点Ｔが吸気弁閉弁時点Ｔ２である（Ｔ＝Ｔ２）か否かが判別される。ここで、Ｔ＝Ｔ２であると判別されたときには、ルーチンはステップ２０１に進む。一方、Ｔ≠Ｔ２であると判別されたときには、ルーチンはそのまま終了する。
【００７０】
ステップ２００においてＴ＝Ｔ２であると判別されてルーチンがステップ２０１に進むと、筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧Ｐｃが取得される。
【００７１】
次いで、ステップ２０２において、現在の時点Ｔが吸気弁閉弁後時点Ｔ３である（Ｔ＝Ｔ３）か否かが判別される。ここで、Ｔ＝Ｔ３であると判別されたときには、ルーチンはステップ２０３に進む。一方、Ｔ≠Ｔ３であると判別されたときには、ルーチンはステップ２０１を再び実行する。すなわち、ルーチンは、ステップ２０２においてＴ＝Ｔ３であると判別されるまでステップ２０１の実行を繰り返す。これによって、吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までに筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧Ｐｃが取得されることになる。
【００７２】
ステップ２０２においてＴ＝Ｔ３であると判別されてルーチンがステップ２０３に進むと、ステップ２０１で取得された筒内圧Ｐｃに基づいて吸気弁閉弁時点Ｔ２から吸気弁閉弁後時点Ｔ３までに筒内圧センサ６３によって検出された筒内圧が辿った推移（すなわち、検出筒内圧推移）Ｌｐｃｄ（Ｔ２〜Ｔ３）が算出され、ルーチンが終了する。なお、ステップ２０３で算出された検出筒内圧推移Ｌｐｃｄ（Ｔ２〜Ｔ３）は、図４のルーチンのステップ１０８において利用される。
【００７３】
ところで、上述した内燃機関１０において、本発明の筒内圧推定装置は、以下のようにして吸気弁閉弁時筒内圧を推定してもよい。
【００７４】
すなわち、本実施形態（以下「第２実施形態」という）では、まず、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧が取得される。上述したように、吸気下死点ＢＤＣでは吸気弁３２が開弁しており、このときの筒内圧はサージタンク４２内の圧力に略等しいと見なせることから、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧は、吸気下死点ＢＤＣにおける筒内圧であると言える。
【００７５】
次いで、吸気下死点ＢＤＣにおいて実際には吸気弁３２は閉弁しないが、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気弁３２が閉弁したと仮定した場合に、吸気弁閉弁時点Ｔ２においてとり得る筒内圧が上記取得された吸気圧に基づいて理論的な計算によって算出される。
【００７６】
第１実施形態に関連して説明したように、第２実施形態において、吸気弁閉弁時筒内圧は、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出されて取得される吸気圧以上であって、且つ、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気弁３２が閉弁したと仮定した場合に吸気弁閉弁時点Ｔ２においてとり得る筒内圧として上記取得された吸気圧に基づいて理論定内燃機関計算によって算出される筒内圧以下である。
【００７７】
そこで、第２実施形態では、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出されて取得された吸気弁が「下限吸気弁閉弁時筒内圧」として設定されると共に吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気弁３２が閉弁したと仮定した場合に吸気弁閉弁時点Ｔ２においてとり得る筒内圧として上記取得された吸気圧に基づいて理論的な計算によって算出される筒内圧が「上限吸気弁閉弁時筒内圧」として設定される。そして、これら下限吸気弁閉弁時筒内圧と上限吸気弁閉弁時筒内圧との間の圧力のうちそれぞれ異なる所定の数の圧力が吸気弁閉弁時筒内圧の候補値として算出される。
【００７８】
そして、吸気弁閉弁後時点（すなわち、吸気閉弁時点Ｔ２から予め定められた期間だけ後の時点であって燃料噴射弁３７から燃焼室２５内に燃料が噴射される時点の直前の時点）Ｔ３においてとり得る筒内圧が、上述したように算出された所定の数の吸気弁閉弁時筒内圧の候補値に基づいて理論的な計算によって、吸気弁閉弁後時点Ｔ３の筒内圧の候補値（以下この候補値を「吸気弁閉弁後筒内圧の候補値」という）として算出される。すなわち、これによって、図６に示されているように、複数の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値Ｐ１〜Ｐｎが理論的に算出される。なお、このとき、複数の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値は、同時並行的に（すなわち、並列計算によって）算出される。
【００７９】
一方、図６に示されているように、吸気弁閉弁後時点Ｔ３において筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧が、吸気弁閉弁後時点Ｔ３の筒内圧（以下この筒内圧を「吸気弁閉弁後検出筒内圧」という）ＰＡとして取得される。
【００８０】
そして、上述したように理論的に算出された複数の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値と上述したように取得された吸気弁閉弁後検出筒内圧とがそれぞれ比較され、吸気弁閉弁後検出筒内圧と一致すると認定することができる１つの吸気弁閉弁後筒内圧の候補値が確定される。そして、この確定された吸気弁閉弁後筒内圧の候補値を理論的に算出するときに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧の候補値が吸気弁閉弁時筒内圧として決定される。
【００８１】
斯くして、第２実施形態によれば、吸気弁閉弁時筒内圧、すなわち、吸気弁３２が閉弁した時点の燃焼室２５内の圧力が推定される。
【００８２】
また、第１実施形態に関連して説明した理由と同じ理由から、第２実施形態において確定された吸気弁閉弁後筒内圧は実際の吸気弁閉弁後筒内圧を正確に表していることになる。したがって、第２実施形態において確定された吸気弁閉弁後筒内圧を理論的に算出するのに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧も実際の吸気弁閉弁時筒内圧を正確に表していることになる。このため、第２実施形態によれば、吸気弁閉弁時筒内圧を正確に推定することができる。
【００８３】
次に、第２実施形態に従った吸気弁閉弁時筒内圧の推定を実行するルーチンの一例について説明する。第２実施形態に従った吸気弁閉弁時筒内圧の推定には、例えば、図７に示されているフローチャートが利用される。図７のルーチンは、所定時間間隔毎に実行される。
【００８４】
図７のルーチンが開始されると、始めに、ステップ３００において、現在の時点Ｔが吸気下死点ＢＤＣである（Ｔ＝ＢＤＣ）か否かが判別される。ここで、Ｔ＝ＢＤＣであると判別されたときには、ルーチンはステップ３０１に進む。一方、Ｔ≠ＢＤＣであると判別されたときには、ルーチンはそのまま終了する。
【００８５】
ステップ３００においてＴ＝ＢＤＣであると判別されてルーチンがステップ３０１に進むと、吸気圧センサ６３によって検出される吸気圧Ｐｉ（ＢＤＣ）が取得される。すなわち、これによって、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧Ｐｉ（ＢＤＣ）が取得されることになる。次いで、ステップ３０２において、ステップ３０１で取得された吸気圧Ｐｉ（ＢＤＣ）が下限吸気弁開弁時筒内圧Ｐｃ（ＭＩＮ）として設定される。次いで、ステップ３０３において、ステップ１０１で取得された吸気圧Ｐｉ（ＢＤＣ）に基づいて理論的な計算によって上限吸気弁閉弁時筒内圧Ｐｃ（ＭＡＸ）が算出される。次いで、ステップ３０４において、ステップ３０２で設定された下限吸気弁閉弁時筒内圧Ｐｃ（ＭＩＮ）とステップ３０３で算出された上限吸気弁閉弁時筒内圧Ｐｃ（ＭＡＸ）との間の圧力が吸気弁閉弁時筒内圧（すなわち、吸気弁閉弁時点Ｔ２の筒内圧）の候補値Ｐｃｅ（Ｔ２）として算出される。次いで、ステップ３０５において、ステップ３０４で算出された吸気弁閉弁時筒内圧の候補値Ｐｃｅ（Ｔ２）に基づいて理論的な計算によって吸気弁閉弁後時点Ｔ３の筒内圧（すなわち、吸気弁閉弁後筒内圧）の候補値Ｐｃｅ（Ｔ３）が算出される。
【００８６】
次いで、ステップ３０６において、現在の時点Ｔが吸気弁閉弁後時点Ｔ３である（Ｔ＝Ｔ３）か否かが判別される。ここで、Ｔ＝Ｔ３であると判別されたときには、ルーチンはステップ３０７に進む。一方、Ｔ≠Ｔ３であると判別されたときには、ルーチンはステップ３０６を再び実行する。すなわち、ルーチンは、ステップ３０６においてＴ＝Ｔ３であると判別されるまでステップ３０６の実行を繰り返す。
【００８７】
ステップ３０６においてＴ＝Ｔ３であると判別されてルーチンがステップ３０７に進むと、筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧が吸気弁閉弁後検出筒内圧（すなわち、吸気弁閉弁後時点Ｔ３の筒内圧）Ｐｃｄ（Ｔ３）として取得される。次いで、ステップ３０８において、ステップ３０５で算出された吸気弁閉弁後筒内圧の候補値Ｐｃｅ（Ｔ３）とステップ３０７で取得された吸気弁閉弁後検出筒内圧Ｐｃｄ（Ｔ３）とが比較されて吸気弁閉弁後検出筒内圧Ｐｃｄ（Ｔ３）に一致すると認定することができる吸気弁閉弁後筒内圧の候補値Ｐｃｅ（Ｔ３）が吸気弁閉弁後時点Ｔ３の実際の筒内圧Ｐｃ（Ｔ３）として確定される。次いで、ステップ３０９において、ステップ３０８で確定された実際の筒内圧Ｐｃ（Ｔ３）を算出するのに用いられた吸気弁閉弁時筒内圧の候補値Ｐｃｅ（Ｔ２）が実際の吸気弁閉弁時筒内圧Ｐｃ（Ｔ２）として決定され、ルーチンが終了する。
【００８８】
なお、第１実施形態および第２実施形態では、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧が下限吸気弁閉弁時筒内圧として設定されると共に、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気弁３２が閉弁したと仮定した場合に吸気弁閉弁時点Ｔ２においてとり得る筒内圧として上記検出された吸気圧に基づいて理論的な計算によって算出される筒内圧が上限吸気弁閉弁時筒内圧に設定され、これら下限吸気弁閉弁時筒内圧と上限吸気弁開弁時筒内圧との間の圧力が吸気弁閉弁時筒内圧の候補値として算出される。これによれば、上述したように、確実に吸気弁閉弁時筒内圧以下である圧力が下限吸気弁閉弁時筒内圧に設定されると共に、確実に吸気弁閉弁時筒内圧以上である圧力が上限吸気弁閉弁時筒内圧に設定されることから、実際の吸気弁閉弁時筒内圧として適切な吸気弁閉弁時筒内圧の候補値が採用される。したがって、このことは、吸気弁閉弁時筒内圧の候補値として可能な限り適切な候補値を得るという観点から好ましいと言える。
【００８９】
しかしながら、これら下限吸気弁閉弁時筒内圧および上限吸気弁開弁時筒内圧を利用して吸気弁閉弁時筒内圧の候補値を算出する方法とは別の方法によって、吸気弁閉弁時点において或る程度の高い確率でもってとり得る筒内圧の候補値を算出することができ、或いは、他の利点が得られるのであれば、第１実施形態および第２実施形態において、下限吸気弁閉弁時筒内圧および上限吸気弁開弁時筒内圧を利用して吸気弁閉弁時筒内圧の候補値を算出する方法に代えて、その別の方法を利用して吸気弁閉弁時筒内圧の候補値を算出するようにしてもよい。
【００９０】
また、第１実施形態および第２実施形態では、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧が下限吸気弁閉弁時筒内圧に設定される。すなわち、吸気弁センサ６６を利用して下限吸気弁閉弁時筒内圧が設定される。これによれば、吸気弁閉弁時筒内圧を推定する目的以外にも利用可能な吸気圧センサ６６を利用して下限吸気弁閉弁筒内圧が設定可能である。このため、このことは、部品点数を可能な限り少なくするという観点から好ましいと言える。
【００９１】
しかしながら、吸気圧センサ６６を利用する方法とは別の方法によって、吸気下死点ＢＤＣにおける筒内圧を検出し又は推定することができ、或いは、他の利点が得られるのであれば、第１実施形態および第２実施形態において、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧を下限吸気弁閉弁時筒内圧に設定する方法に代えて、その別の方法を利用して検出され又は推定される筒内圧を下限吸気弁閉弁時筒内圧として設定するようにしてもよい。
【００９２】
また、第１実施形態および第２実施形態では、吸気下死点ＢＤＣの吸気圧が下限吸気弁閉弁時筒内圧に設定される。ここで、吸気下死点ＢＤＣの吸気圧は、吸気下死点ＢＤＣ以降の時点の吸気圧に比べて、より確実に吸気弁閉弁時筒内圧以下の圧力である。したがって、このことは、吸気弁閉弁時筒内圧の候補値として可能な限り適切な候補値を得るという観点から好ましいと言える。
【００９３】
しかしながら、吸気圧が吸気弁閉弁時点においてとり得る筒内圧以下となる時点が吸気下死点ＢＤＣ以外に確定可能であるのであり、或いは、他の利点が得られるのであれば、第１実施形態および第２実施形態において、吸気下死点ＢＤＣにおいて吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧を下限吸気弁閉弁時筒内圧に設定するのに代えて、吸気下死点ＢＤＣ以外の時点において吸気圧センサ６６によって検出される吸気圧を下限吸気弁閉弁時筒内圧として設定するようにしてもよい。
【００９４】
また、第１実施形態では、筒内圧推移の候補と比較される検出筒内圧推移を算出するのに用いられる筒内圧を筒内圧センサ６３によって検出する期間を終了する時点（すなわち、第１実施形態における吸気弁閉弁後時点Ｔ３であって、以下この時点を「筒内圧検出終了時点」という）が燃料噴射時点（すなわち、燃料噴射弁３７から燃焼室２５内に燃料が噴射される時点）よりも前の時点に設定される。ここで、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点よりも後の時点に設定された場合、燃料噴射時点よりも後の時点までの筒内圧推移の候補が理論的な計算によって算出される必要がある。しかしながら、この場合、筒内圧推移の候補の理論的な計算において、燃料噴射弁３７から燃焼室２５内に噴射された燃料の燃焼が考慮される必要がある。このことは、筒内圧推移の候補の理論的な計算における計算負荷を高めることになるし、理論的な計算によって算出された筒内圧推移の候補の精度を下げることにもなる。したがって、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点よりも前の時点に設定されることは、筒内圧推移の候補の理論的な計算における計算負荷を可能な限り低くするという観点、または、理論的な計算によって算出された筒内圧推移の候補の精度を可能な限り高めるという観点から好ましいと言える。
【００９５】
しかしながら、燃料噴射時点よりも後の時点までの筒内圧推移の候補が理論的な計算によって算出されたとしても、その理論的な計算における計算負荷が許容可能な負荷であり、或いは、理論的な計算によって算出された筒内圧推移の候補の精度が許容可能な精度であり、或いは、他の利点が得られるのであれば、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点よりも後の時点に設定されてもよい。もちろん、筒内圧推移の候補の理論的な計算における計算負荷が許容可能な負荷を上回ってしまうとしても、或いは、理論的な計算によって算出された筒内圧推移の候補の精度が許容可能な精度を下回ってしまうとしても、燃料噴射時点よりも後の時点までの筒内圧推移の候補が必要な場合には、第１実施形態において、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点よりも後の時点に設定されてもよい。
【００９６】
また、第１実施形態では、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点の直前の時点に設定される。これによれば、上述した筒内圧推移の候補の理論的な計算における計算負荷が可能な限り低くされつつ、可能な限り長い期間の検出筒内圧推移が算出されると共に可能な限り長い期間の筒内圧推移の候補が理論的な計算によって算出される。そして、この場合、長い期間の検出筒内圧推移と長い期間の筒内圧推移の候補とが比較されることになる。このため、実際の筒内圧の推移に極めて近い筒内圧推移の候補が実際の筒内圧の推移として確定されることになる。したがって、このことは、実際の筒内圧の推移に可能な限り近い筒内圧推移の候補を実際の筒内圧の推移として確定するという観点から好ましいと言える。
【００９７】
しかしながら、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点よりも比較的大きく前の時点に設定されたとしても、実際の筒内圧の推移に可能な限り近い筒内圧推移の候補が実際の筒内圧の推移として確定可能であるならば、或いは、他の利点が得られるのであれば、第１実施形態において、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点よりも比較的大きく前の時点に設定されてもよい。
【００９８】
また、第２実施形態では、吸気弁閉弁後筒内圧の候補値と比較される吸気弁閉弁後検出筒内圧を筒内圧センサ６３によって検出する時点（すなわち、第２実施形態における吸気弁閉弁後時点Ｔ３であって、筒内圧検出終了時点）が燃料噴射時点よりも前の時点に設定される。ここで、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点よりも後の時点に設定された場合、燃料噴射時点よりも後の時点の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値が理論的な計算によって算出される必要がある。しかしながら、この場合、上述したように、吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の理論的な計算において、燃料噴射弁３７から燃焼室２５内に噴射された燃料の燃焼が考慮される必要がある。このことは、吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の理論的な計算における計算負荷を高めることになるし、理論的な計算によって算出された吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の精度を下げることにもなる。したがって、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点よりも前の時点に設定されることは、吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の理論的な計算における計算負荷を可能な限り低くするという観点、または、理論的な計算によって算出された吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の精度を可能な限り高めるという観点から好ましいと言える。
【００９９】
しかしながら、燃料噴射時点よりも後の時点の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値が理論的な計算によって算出されたとしても、その理論的な計算における計算負荷が許容可能な負荷であり、或いは、理論的な計算によって算出された吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の精度が許容可能な精度であるのであれば、第１実施形態において、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点よりも後の時点に設定されてもよい。もちろん、吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の理論的な計算における計算負荷が許容可能な負荷を上回ってしまうとしても、或いは、理論的な計算によって算出された吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の精度が許容可能な精度を下回ってしまうとしても、燃料噴射時点よりも後の時点の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値が必要な場合には、第１実施形態において、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点よりも後の時点に設定されてもよい。
【０１００】
また、第２実施形態では、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点の直前の時点に設定される。これによれば、上述した吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の理論的な計算における計算負荷が可能な限り低くされつつ、可能な限り遅い時点において筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧が吸気弁閉弁後筒内圧の候補値と比較される。このことには、特に、第１実施形態に関連して説明したように、筒内圧センサ６３が高い圧力を高い精度でもって検出することができるが低い圧力を高い精度でもって検出することができない特性を有する場合に利点がある。
【０１０１】
すなわち、筒内圧センサ６３が上述した特性を有する場合、筒内圧センサ６３は、高い圧力ほど高い精度でもって検出することができる。したがって、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点よりも前の時点に設定される場合、筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧は、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点に近いほど実際の筒内圧に正確に一致することになる。したがって、筒内圧検出終了時点が燃料噴射時点の直前の時点に設定されれば、筒内圧検出終了時点において筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧は、筒内圧検出終了時点の実際の筒内圧に、より正確に一致している。そして、この筒内圧検出終了時点の実際の筒内圧に正確に一致している吸気弁閉弁後筒内圧候補値に基づいて吸気弁閉弁時点の燃焼室２５内の圧力が推定される。したがって、第２実施形態には、筒内圧センサ６３が上述した特性を有する場合であっても、吸気弁閉弁時点の燃焼室２５内の圧力を正確に推定することができるという利点がある。
【０１０２】
また、第１実施形態では、複数の筒内圧推移の候補は、同時並行的に（すなわち、並列計算によって）算出される。これによれば、所定数の筒内圧推移の候補が早期に算出されることから、時刻が吸気弁閉弁後時点Ｔ３に到達するまでに所定数の筒内圧推移の候補が確実に算出される。したがって、このことは、時刻が吸気弁閉弁後時点Ｔ３に到達するまでに所定数の筒内圧推移の候補を確実に算出するという観点から好ましいと言える。
【０１０３】
しかしながら、時刻が吸気弁閉弁後時点Ｔ３に到達するまでに所定数の筒内圧推移の候補が確実に算出可能であるならば、或いは、他の利点があるならば、第１実施形態において、複数の筒内圧推移を同時並行的に算出するのに代えて、筒内圧推移の候補を順次算出することによって、複数の筒内圧推移の候補を算出するようにしてもよい。
【０１０４】
また、第２実施形態では、複数の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値は、同時並行的に（すなわち、並列計算によって）算出される。これによれば、所定数の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値が早期に算出されることから、時刻が吸気弁閉弁後時点Ｔ３に到達するまでに所定数の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値が確実に算出される。したがって、このことは、時刻が吸気弁閉弁後時点Ｔ３に到達するまでに所定数の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値を確実に算出するという観点から好ましいと言える。
【０１０５】
しかしながら、時刻が吸気弁閉弁後時点Ｔ３に到達するまでに所定数の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値が確実に算出可能であるならば、或いは、他の利点があるならば、第２実施形態において、複数の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値を同時並行的に算出するのに代えて、吸気弁閉弁後筒内圧の候補値を順次算出することによって、複数の吸気弁閉弁後筒内圧を算出するようにしてもよい。
【０１０６】
また、第１実施形態に関連して、筒内圧センサ６３は、高い圧力を高い精度でもって検出することができるが低い圧力を高い精度でもって検出することができない特性を有すると説明した。しかしながら、第１実施形態は、筒内圧センサ６３がこうした特性とは異なる特性を有する場合にも、吸気弁閉弁時点（すなわち、吸気弁が閉弁した時点）の実際の燃焼室２５内の圧力を正確に推定することができる。
【０１０７】
すなわち、第１実施形態では、吸気弁閉弁時点から或る期間が経過するまでに筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧に基づいて、検出筒内圧推移（すなわち、吸気弁閉弁時点から上記或る期間が経過するまでに筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧の推移）が算出される。ここで、この算出される検出筒内圧水位は、それが実際の筒内圧の推移に完全に一致していなかったとしても、実際の筒内圧の推移に概ね一致している。そして、第１実施形態では、この実際の筒内圧の推移に概ね一致している検出筒内圧推移と筒内圧推移候補（すなわち、吸気弁閉弁時点から上記或る期間が経過するまでに辿るであろう筒内圧の推移であって、理論的な計算によって算出される推移）とが比較され、検出筒内圧推移に一致すると認定することができる筒内圧推移候補が確定される。すなわち、これによれば、筒内圧センサ６３によって検出された筒内圧の中に実際の筒内圧に正確に一致しない筒内圧があったとしても、筒内圧センサ６３によって検出された筒内圧が全体として筒内圧推移候補と比較されるのであるから、検出筒内圧推移に一致すると認定することができる筒内圧推移候補として確定された筒内圧推移候補は、実際の筒内圧の推移に極めて近い候補であると言える。
【０１０８】
したがって、第１実施形態は、筒内圧センサ６３が上述した特性とは異なる特性を有する場合にも、吸気弁閉弁時点の実際の燃焼室２５内の圧力を正確に推定することができるのである。
【０１０９】
また、第１実施形態において算出する筒内圧推移候補の数、および、第２実施形態において算出する吸気弁閉弁後筒内圧候補値の数は、電子制御装置７０の計算能力に応じて設定される。
【０１１０】
また、第１実施形態では、筒内圧センサ６３によって検出される燃焼室２５内の圧力に基づいて算出される検出筒内圧推移と理論的な計算によって算出される筒内圧推移の候補とが比較され、検出筒内圧推移に一致すると認定することができる筒内圧推移の候補が実際の筒内圧の推移とされ、第２実施形態では、吸気弁閉弁後時点Ｔ３において筒内圧センサ６３によって検出される燃焼室２５内の圧力である吸気弁閉弁後検出筒内圧と理論的な計算によって算出される吸気弁閉弁後筒内圧の候補値とが比較され、吸気弁閉弁後検出筒内圧に一致すると認定することができる吸気弁閉弁後筒内圧の候補値が実際の吸気弁閉弁後時点の筒内圧とされる。すなわち、第１実施形態および第２実施形態では、筒内圧センサ６３によって検出される燃焼室２５内の圧力に基づいて間接的に実際の筒内圧の推移および実際の吸気弁閉弁後筒内圧がそれぞれ確定される。上述したように、筒内圧センサ６３の検出精度は、燃焼室２５内の圧力によって変化してしまう。しかしながら、第１実施形態および第２実施形態によれば、筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧を間接的に利用して実際の筒内圧の推移および実際の吸気弁閉弁後筒内圧がそれぞれ確定されることから、たとえ、筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧が実際の筒内圧とは多少異なっていたとしても、筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧は、複数の筒内圧推移の候補または複数の吸気弁閉弁後筒内圧の候補値のうち実際の筒内圧の推移または実際の吸気弁閉弁後筒内圧に一致するものを認定するためだけに利用される。したがって、第１実施形態および第２実施形態によれば、筒内圧センサ６３によって検出される筒内圧が実際の筒内圧とは多少異なっていたとしても、実際の筒内圧の推移または実際の吸気弁閉弁後筒内圧がそれぞれ正確に認定され、引いては、実際の吸気弁閉弁時筒内圧が正確に認定されることになる。
【０１１１】
また、第１実施形態において筒内圧推移の候補を算出するために利用される吸気弁閉弁時筒内圧の候補値、および、第２実施形態において吸気弁閉弁後筒内圧の候補値を算出するために利用される吸気弁閉弁時筒内圧の候補値は、下限吸気弁閉弁時筒内圧と上限吸気弁閉弁時筒内圧との間の値に限定される。このように吸気弁閉弁時筒内圧の候補値が限定されることによって、第１実施形態において理論的な計算によって算出すべき筒内圧推移の候補の数または第２実施形態において理論的な計算によって算出すべき吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の数が少なくなる。
【０１１２】
また、以下の理由から、第１実施形態において理論的な計算によって算出される筒内圧推移の候補の計算精度および第２実施形態において理論的な計算によって算出される吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の計算精度が高いと言える。すなわち、吸気ポート３１から燃焼室２５内に流れ込む空気の流れに関する流量係数を実験等によって正確に求めることは困難であるし、この流量係数を実験等によって正確に求めようとすれば膨大な労力が必要とされる。したがって、吸気ポート３１から燃焼室２５内に流れ込む空気の流れに関する流量係数が求められているとしても、この流量係数は吸気ポート３１から燃焼室２５内に流れ込む空気の流れに関する流量係数を正確に表していないことになる。このため、第１実施形態において筒内圧推移の候補を理論的な計算によって算出するとき、或いは、第２実施形態において吸気弁閉弁後筒内圧の候補値を理論的な計算によって算出するときに、こうした流量係数を利用する必要がある場合、算出された筒内圧推移の候補および算出された吸気弁閉弁後筒内圧の候補値は正確なものとは言えなくなる。しかしながら、第１実施形態において筒内圧推移の候補を理論的な計算によって算出するとき、或いは、第２実施形態において吸気弁閉弁後筒内圧の候補値を理論的な計算によって算出するときに、こうした流量係数を利用する必要がない。こうした理由から、第１実施形態において理論的な計算によって算出される筒内圧推移の候補の計算精度および第２実施形態において理論的な計算によって算出される吸気弁閉弁後筒内圧の候補値の計算精度が高いと言えるのである。
【０１１３】
また、第１実施形態および第２実施形態において、吸気弁閉弁後時点Ｔ３を「吸気弁閉弁時点から予め定められた期間だけ後の時点」と表現し、吸気下死点ＢＤＣを「吸気弁閉弁時点から予め定められた期間だけ前の時点」と表現したとき、一般的には、吸気弁閉弁後時点Ｔ３を規定する予め定められた期間は、吸気下死点ＢＤＣを規定する予め定められた期間よりも長い期間に設定される。しかしながら、必要に応じて、これら予め定められた期間が同じ長さの期間であってもよい。
【０１１４】
また、第１実施形態および第２実施形態は、圧縮自着火式の内燃機関に本発明を適用した場合の実施形態であるが、本発明は、火花点火式の内燃機関にも適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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